Микробиологическая лаборатория «на отлично»: как организовать и чем наполнить

Пищевые продукты отражают состояние окружающей среды. В последнее время из-за интенсификации развития промышленности, транспорта, химизации сельского хозяйства резко ухудшилась экологическая ситуация почти во всех регионах мира. Загрязнение окружающей среды достигло критического уровня, что существенно повлияло на качественный состав пищи. В этих условиях обеспечение потребителей доброкачественными продуктами становится едва ли не важнейшей целью производителей, ведь только в таком случае гарантирована обратная связь в виде приумножения собственного капитала и репутации на рынке.

Известно, что около 70 % вредных веществ человек получает через пищевые продукты и воду. Химические и биологические вещества-загрязнители попадают в пищевые продукты и аккумулируются там биологическими и пищевыми цепями. Последние охватывают все этапы сельскохозяйственного и промышленного производства продовольственного сырья и пищевых продуктов, а также их хранение, маркировку, упаковку, транспортировку.

Под загрязняющим веществом подразумевается любое биологическое вещество, в том числе организмы, микроорганизмы и их части, или химическое вещество, ненамеренно попавшее в пищевой продукт и представляющее угрозу его безопасности.

Про необходимости контролировать микробиологические показатели пищевых продуктов и напитков не знает разве что маленький ребенок, ведь безопасность того, что мы употребляем ежедневно, имеет большое значение для здоровья и жизни человека. Даже незначительное количество попавших в пищу болезнетворных микроорганизмов может обернуться катастрофой как для потребителя, так и для репутации производителя. Выявление опасного агента, оценка риска и предотвращение микробиологического загрязнения является первоочередной задачей производителей. Потребители должны выбирать продукты, имеющие подтверждение их безопасности, что позволит предотвратить ухудшение здоровья или возникновение заболеваний.

Принципы безопасности пищевых продуктов

В нашей стране необходимые показатели пищевой продукции регламентированы Законом Украины «Про основні принципи та вимоги до безпечності та якості харчових продуктів»,где четко прописан запрет распространения на рынке непригодного пищевого продукта с несоответствующими микробиологическими показателями.

Непригодный пищевой продукт это пищевой продукт, содержащий посторонние вещества либо предметы, поврежденный или испорченный в результате механических, химических или микробных факторов.

Вывод о микробиологической безопасности можно предоставить только после исследования параметров безопасности в микробиологической лаборатории. Такие исследования могут проводиться как непосредственно на производстве, так и в коммерческой микробиологической лаборатории.

С точки зрения микробиологического загрязнения пищевой продукт или напиток может содержать следующие виды микроорганизмов:

• бактерии группы кишечной палочки, семейства Enterobacteriaceae, энтерококки;
• условно-патогенные микроорганизмы, бактерии рода Proteus, B. сereus, сульфитредуктирующие клостридии, Vibrio parahaemolyticus;
• патогенные микроорганизмы (сальмонеллы, Listeria monocytogenes, бактерии рода Yersinia);
• микроорганизмы порчи продуктов (дрожжи и плесневые грибы, молочнокислые бактерии);
• пробиотики и заквасочные микроорганизмы.

Микробиологическая лаборатория: размещение и организация

Микробиологическая лаборатория контроля качества продукции на наличие санитарно-показательных микроорганизмов относится к IV группе патогенности. Требования к размещению, оборудованию, а также деятельности микробиологической лаборатории регламентируются) Правилами устройства и безопасности работы в лабораториях (отделах, отделениях) микробиологического профиля ДСП 9.9.5.-080-02.

Такие лаборатории, работающие с биологическими патогенными агентами III–IV групп опасности, должны размещаться в отдельных зданиях, не связанных с производственными помещениями, или в изолированном блоке с отдельным входом. Также помещения лаборатории размещают в соответствии с ходом выполнения анализов и делят на две зоны: «загрязненную» и «чистую». Список помещений, их размещение и оборудование обеспечивают поточность движения исследуемого материала.

В «загрязненной» зоне должно быть размещено:

• Помещение для приема, регистрации материала и выдачи результатов исследований
• Боксированные помещения или помещения, оснащенные боксами биобезопасности
• Рабочие комнаты (боксы) для бактериологических, серологических и других исследований
• Комната для обработки и первичного посева биологического материала (посевная)
• Автоклавная комната* для обеззараживания материала и стерилизации посуды
• Термостатная (может и не быть)

*все загрязненные материалы, образцы и культуры должны быть обеззаражены перед удалением из лаборатории

В «чистой» зоне лаборатории располагают:

• Приміщення для підготовчих робіт (препараторська, мийна, кімната для приготування поживних середовищ із боксом для розливу середовищ)
• Приміщення з холодильною камерою або холодильниками для зберігання поживних середовищ
• Кімнати для персоналу
• Санітарно-гігієнічний блок (туалет, душова кабіна, пральня)

Для економії простору окремі кімнати можуть поєднуватися в одну комплексну (наприклад, мийна, препараторська й кімната для приготування поживних середовищ в одній кімнаті; кімнати для проведення досліджень із термостатною з використанням термостатів-інкубаторів).

Обладнання для мікробіологічної лабораторії

Кроме стандартного наполнения лаборатории («чистой» и «загрязненной» зон), может быть зона для научных исследований, где основной целью является разработка новых принципов профилактики контаминации или написание новых технологических инструкций по производству пищевой продукции в соответствии с полученными результатами. Такое ответвление может содержать не только стандартное оборудование для микробиологических исследований, но и специализированное. Например, оборудование для иммуноферментного анализа (ИФА), чтобы проводить скрининг токсинов, или оборудование, которое поможет осуществлять полимеразно-цепную реакцию (ПЦР) для выделения определенного приобретенного признака, и т. п.

Согласно ДСТУ ISO 7218:2014 «Мікробіологія харчових продуктів і кормів для тварин. Загальні настанови щодо мікробіологічних досліджень» основное оборудование в лаборатории составляют автоклав, сухожаровые шкафы, термостаты / СО2-инкубаторы, холодильник и вспомогательные устройства (весы лабораторные, рН-метр, баня-водяная, центрифуга и др.). Количество и технические характеристики приборов будут зависеть от объемов исследований и необходимости одновременного проведения анализа на ряд микроорганизмов.

Все это оборудование обязательно для классической микробиологической лаборатории, но поможет ли оно значительно упростить жизнь микробиологу? Ответ – ДА, конечно! С решением от ХЛР можете быть уверены, что сэкономите важное время на рутинных работах почти на всех этапах микробиологических исследований – от подготовки посуды до обеззараживания отработанного материала.

Как упростить жизнь микробиологу

Каких же этапов касается так называемое «упрощение жизни» микробиолога? Одним из важнейших этапов является подготовка стерильной посуды и приготовление питательных сред для дальнейших работ,, ведь от качества их стерилизации зависит множество факторов – микробиологическая чистота питательной среды, опытных образцов в ходе работы, и, конечно же, это способствует своевременно проведенному исследованию. Классически стерилизацию посуды производят сухожаровым шкафом или автоклавом в зависимости от того, стекло это или пластик, который можно автоклавировать. Питательные среды стерилизуют только автоклавом. Но есть автоматизированные решения от французского производителя биотехнологического оборудования Alliance Bio Expertise специально под эту задачу – автоматические системы для приготовления питательных сред MediaWel,,выполняющие одновременно функцию стерилизатора, автоклава и водяной бани. Рекомендуется использовать систему MediaWel с механизмом для автоматического разлива сред в чашки Петри DistriWel, ведь таким образом не нарушаются асептические условия при подготовке питательных сред, которые должны быть реализованы в условиях ламинарного бокса или отдельного боксированного помещения.

Кстати, как вариант можно пользоваться экспресс-средами, не требующими их приготовления, стерилизации и т. п. С использованием готовых питательных сред исчезают целых два этапа, что гарантированно экономит ваше время и лабораторное пространство и исключает человеческий фактор.

Итак, подготовили мы питательные среды в чашках Петри, выдержали их в термостате определенное количество времени в зависимости от типа среды (для готовых питательных сред этот пункт не нужен). А что дальше? А дальше мы готовим опытный образец к посеву. На этом этапе необходимо подготовить образец, избегая дополнительной контаминации, чтобы не получить ложный результат на выходе. Эту необходимость полностью закрывает решение от компании-производителя инновационного микробиологического оборудования Interscience (Франция).

Пакет с фильтром BagPage помещают в держатель BagOpen,а его затем переносят в гравиметрический дилютер DiluFlow, который одновременно взвешивает образец и разводит соответствующим количеством растворителя. После этого взвешенный и разбавленный образец тщательно измельчают гомогенизатором BagMixer до однородности. Для некоторых микробиологических исследований необходимо инкубировать образец в термостате в течение определенного времени, поэтому для удобства следует использовать штативы BagRack, предварительно закрыв пакеты после гомогенизатора зажимами BagClip.

От пробоподготовки к исследованию

От этапа пробоподготовки плавно переходим к этапу собственно исследования в асептических условиях. Работа с патогенными микроорганизмами, которые могут присутствовать в пищевых продуктах, требует проводить все манипуляции в боксе биобезопасности не ниже II класса безопасности.

Классические манипуляции: серологические последовательные разведения, работа со шпателем Дригальски и соблюдение асептических условий. А можно ли многочасовой процесс сократить до нескольких минут? Звучит как нечто невероятное, но ДА, можно! С системой автоматического посева easySpiral Dilute від Interscience. Прибор одновременно проводит последовательные разведения (вплоть до 1 х 1012 КОЕ/мл), «втирает» в поверхность агара опытный образец, при этом скорость и простота анализа позволяют соблюдать микробиологическую чистоту.

Финальный этап – количественный подсчет и вычисление результатов. Стандартно подсчитывают количество колоний в каждой чашке Петри отдельно, тратя на эту операцию довольно продолжительное время. А можно было бы за 5 секунд! С автоматическим счетчикомScan от Interscience колонии подсчитываются всего одним нажатием. Изображения и данные автоматически сохраняются в ПК для отслеживания результатов. В более «взрослых» моделях Scan 1200 і Scan 4000 даже встроена функция идентификации колоний, то есть прибор не только показывает количество, но и рассказывает, какой именно штамм микроорганизма в чашке Петри.

Краткие выводы

Микробиологическая лаборатория может быть разной: с минимальным набором оборудования или укомплектованной под завязку автоматизированными принадлежностями. Но в любом случае такая лаборатория выполняет функцию микробиологического анализа пищевой продукции на предмет ее безопасности для населения, а потому незаменима в современном мире. ХЛР поможет Вам организовать микробиологическую лабораторию под Ваши потребности.

Кристина Волканова

отраслевой эксперт группы «Сельское хозяйство» компании ХЛР